Отзыв ведущей организации (Автоматизация проектирования процесса намотки авиационных конструкций на основе применения локально-аппроксимационных сплайнов)

Ю АТИМИНОБРНАУКИ РОССИИФедеральное государственное бюджетноесбраэййтвпьное учреждениевысшего профессисмальиого образования"МАТИ - Российскийгосударственныйтехнологическийуниверситет имениК.Э. Циолковского"(МАТИ)Оршанская угид.3, Москаа, 121552Тел.; (435) 417-68*00, Факс: (495) 778-32-67Е-тай:// ров1@тай.а12М1р:/'м№*.т8й.ги/:УТВЕРЖДАЮРекторВПО «МАТИ рсударственныйий университетковского».В. Рождественский2014 г.ОТЗЫВведущей организации на диссертацию Мирошниченко ПавлаВладимировича на тему: «Автоматизация проектированияпроцесса намотки авиационных конструкций на основеприменениялокально-аппроксимационныхсплайнов»,представленную на соискание учёной степени кандидататехнических наук по специальности 05.13.12 - «Системыавтоматизации проектирования (авиационная и ракетнокосмическая техника)»АктуальностьДиссертационная работа Мирошниченко П.В.

посвящена научнотехнической проблеме автоматизации проектирования технологическогопроцесса изготовления авиационных конструкций, изготавливаемых методомнамотки. Эта проблема носит комплексный характер, так как требует решениясложной задачи в условиях жёстких ограничений, накладываемых на процесснамотки.Важность и актуальность данной работы в первую очередь связана с тем,что применение композиционных материалов в летательных аппаратах, в т.ч.изготавливаемых методом намотки, с каждым годом значительноувеличивается. При этом развитие российских технологий производстваавиационных конструкций методом намотки отстает от потребностейавиационной и ракетно-космической отраслей.

Автоматизация проектированияпроизводства может существенно уменьшить время подготовки к производствуи снизить затраты, возникающие при доводочных мероприятиях производства.В связи с этим в работе особое внимание уделено вопросам автоматизациипроектирования траектории укладки ленты на поверхность технологическойоправки с учётом накладываемых ограничений-натяжения нити, скоростипротяжки, положений раскладывающего механизма станка.Ещё одной важной задачей, исследованной в диссертации, являетсяразработка методики построения оптимальной траектории движениянитераскладывающего механизма намоточного станка для увеличенияпроизводительностипроцесса намотки и программная реализацияразработанногонаучно-методическогообеспеченияавтоматизациипроектирования процесса намотки. На основании изложенного материаламожно считать, что тема диссертационной работы является актуальной.Краткая характеристика работыВо введении обосновываются актуальность, научная новизна ипрактическая ценность исследуемой проблемы, формулируются задачи и целидиссертационной работы, приводятся выносимые на защиту научныеположения.Определены цели и задачи работы, положения, выносимые на защиту,научная новизна и практическая ценность диссертационной работы.Первая глава посвящена анализу систем автоматизации проектированияи теории сплайнов в задачах моделирования процесса намотки авиационныхконструкций из композиционных материалов.На основе анализа сделан вывод об актуальности проблемы обобщения исовершенствования существующих, а также создания новых методовавтоматизации проектирования процессов намотки и выкладки.Во второй главе разработана обобщенная методика геометрическогомоделирования укладки ленты на сложную поверхность технологическойоправки.

Основным преимуществом обобщенной методики являетсяиспользование локально-аппроксимационных вместо интерполяционныхкубических сплайнов, что позволяет избавиться от достаточно большогоколичества коэффициентов разложения и громоздкого математическогоописания. Разработана методика единообразного описания достаточноширокого класса поверхностей - дважды непрерывно дифференцируемыхповерхностей зависимых сечений с переменной замкнутой криволинейнойобразующей, которая в процессе изменения остается инцидентной плоскости,параллельной координатной плоскости.

Разработан алгоритм получения явныхприближенных формул локально-аппроксимационных сплайнов для расчетапараметров процесса намотки.В третьей главе, посвященной разработке научно-методическогообеспечения автоматизации расчета траектории движения раскладывающегомеханизма намоточного станка с числовым программным управлением,проанализирован метод дискретного динамического- программирования длярешения многошаговых задач оптимизации, т.е. задач, оптимизацию в которыхможно представить в виде ряда последовательных этапов для нахожденияоптимальной траектории и закона движения раскладывающего механизманамоточного станка. Разработана обобщенная методика построения2оптимальной траектории и закона движения нитераскладывающего механизмастанка с учетом структуры ленты и описанных ограничений. Отличительнойособенностью и важным преимуществом разработанной методики является то,что траектория и закон движения могут быть построены для существенно болееширокого класса поверхностей - поверхностей зависимых сечений скриволинейной образующей.В четвертой главе решены задачи разработки и реализацииСАО/САМ/САЕ-системы для изготовления конструкций из волокнистыхкомпозиционных материалов методом намотки.

Приведены общая архитектурасистемы, назначение ее функциональных блоков, показаны преимуществасистемы. Отличительной особенностью системы является унифицированноегеометрическое моделирование поверхностей технологических оправок,принадлежащих классу поверхностей зависимых сечений с замкнутойкриволинейной образующей, посредством аппроксимации вектор-функциитакой поверхности, дважды непрерывно дифференцируемой вектор-функциейповерхности, построенной по точечному каркасу сечений данной поверхностиоправки.В приложении представлено свидетельство о государственнойрегистрации программы для ЭВМ №2012615308 «Программа \Утс1т§САВ длямоделирования процесса намотки сложных криволинейных конструкций изволокнистых композиционных материалов, применяемых в авиационной иракетно-космической технике».По результатам научных исследований в рамках диссертационной работыавтором опубликовано 7 научных работ, в том числе 3 в журналах,рекомендованных ВАК РФ.Обоснованность и достоверность результатовОсновные положения, выносимые соискателем на защиту, представляютсяобоснованными и достоверными.

В частности, разработка методикиматематического описания укладки ленты на поверхность оправкиосуществлена на основе известных математических теорем и законов.Применение локально-аппроксимационных сплайнов в методике являетсяадекватным приемом аппроксимации геометрии кривой укладки ленты, аиспользуемый метод дискретного программирования является одним изнаиболее мощных методов оптимизации.Научная новизна выполненных исследований и полученных результатовРазработано научно-методическое обеспечение для автоматизациипроектированияпроцессанамоткиавиационныхконструкцийиз3композиционных материалов на сложную технологическую поверхностьоправки на основе применения локально-аппроксимационных сплайнов:1.

Разработана методика математического описания модели укладки ленты насложную криволинейную технологическую поверхность оправки наоснове применения локально-аппроксимационных сплайнов;2. Разработан алгоритм получения явных приближенных формул для расчетапараметров процесса намотки;3. Разработана методика автоматизированного формирования оптимальнойтраектории движения нитераскладывающего механизма намоточногостанка;4.

Разработан комплекс программных модулей, реализующих модельпроцесса укладки ленты.На основе полученных методик и алгоритмов программно реализованамодель процесса намотки на поверхности зависимых сечений с криволинейнойобразующей с учетом структуры ленты и накладываемых ограничений пооптимальной траектории движения нитераскладывающего механизма станка.Практическая значимость результатов, полученных в диссертацииДиссертационнаяработаимеетнесомненнуюпрактическуюнаправленность, так как её тема обусловлена насущными потребностямисоздания нового уровня подготовки производства конструкций изкомпозиционных материалов.

К числу наиболее значимых практическихрезультатов следует отнести:методическое и алгоритмическое обеспечение автоматизациипроектирования процесса намотки;- систему проектирования и программирования намоточных станков,которая позволяет сократить сроки проектирования производства конструкцийи снизить стоимость изготовления за счет уменьшения расходов напроектирование.Внедрение результатов работыНа результаты диссертационного исследования в виде программногокомплекса получено свидетельство о государственной регистрации программыдля ЭВМ №2012615308 «Программа ^тсЦп^САО для моделирования процессанамоткисложныхкриволинейныхконструкцийизволокнистыхкомпозиционных материалов, применяемых в авиационной и ракетнокосмической технике».Материалы диссертационной работы в виде методик и комплексапрограммных модулей приняты к внедрению ОАО «НИАТ».4ЗамечанияСледует отметить отдельные недостатки представленной диссертационнойработы:1.

Недостаточно полно описаны проблемы, имеющие общетеоретическийхарактер, и частные вопросы производства изделий из композиционныхматериалов методом намотки для конкретных условий. В следствие чего невсегда понятно, какие условия и ограничения автор накладывает припроектировании технологического процесса.2. В диссертации приведены оценки сокращения сроков проектированиятехнологического процесса и расходов, однако расчет получения этих оценокотсутствует.3.

В диссертации указывается, что выполнена автоматизацияпроектирования процесса намотки ленты переменной ширины. Однако в работесоискатель недостаточно полно описывает’ каким образом происходит учетэтого параметра.Отмеченные недостатки не снижают научной и практической ценностидиссертации Мирошниченко П.В. и могут рассматриваться как рекомендациидля дальнейших исследований.ЗаключениеДиссертационная работа Мирошниченко Павла Владимировича на тему:«Автоматизация проектирования процесса намотки авиационных конструкцийнаосновеприменениялокально-аппроксимационныхсплайнов»,представленная на соискание учёной степени кандидата технических наук поспециальности 05.13.12 - «Системы автоматизации проектирования(авиационная и ракетно-космическая техника)» представляет собойзаконченную, выполненную на высоком научно-техническом уровне научноисследовательскую работу на актуальную тему.В диссертации применен современный подход к созданию системыавтоматизированного проектирования, который целесообразно использоватьпри подготовке производства авиационных конструкций, изготавливаемыхметодом намотки.